Die drei gängigsten 3D-Druckverfahren für Kunststoffteile sind Stereolithografie (SLA), selektives Lasersintern (SLS) und Fused Deposition Modeling (FDM). In der Werkstatt habe ich einen Prusa i3 MK3S+ 3D-Drucker zur Verfügung. Dieser verwendet die SLA-Technik und druckt Objekte durch Erhitzen eines dünnen Kunststoffdrahtes, des sogenannten Filaments. Es gibt nicht nur verschiedene Farben, sondern auch verschiedene Arten von Filament. Jede mit ihren eigenen spezifischen Eigenschaften und Anwendungsbereichen.
Die Abkürzung PLA steht für Polymilchsäure und dieses Material wird häufig als Alternative zu Kunststoff verwendet. Polymilchsäure ist in verschiedenen Farben erhältlich, hat aber ein natürliches durchscheinendes Aussehen. Die Farbe kann durch Zugabe von Farbpigmenten zum Material hinzugefügt werden.
PLA wird aus stärkehaltigen Pflanzen gewonnen und ist ein thermoplastischer Kunststoff. PLA ist biologisch abbaubar und wird z. B. aus Maispflanzen, Zuckerrohr oder Zuckerrüben gewonnen. Damit ist PLA ein umweltfreundlicheres Material als z. B. ABS, das aus fossilen Brennstoffen hergestellt wird. Außerdem gibt es Recycled, Reflow oder Reform PLA, das aus recyceltem 3D-Druckerfilament hergestellt wird. Dieses Material und damit auch das fertige Druckobjekt haben manchmal eine etwas mattere Oberfläche als normales PLA.
Das Material der bekannten PET-Flaschen. Polyethylenterephthalatglykol, bekannt als PETG oder PET-G, ist ein thermoplastischer Polyester, der sich durch hohe chemische Beständigkeit, Langlebigkeit und Formbarkeit auszeichnet. PETG ist eine Modifikation von PET (Polyethylenterephthalat), wobei das "G" für Glykol steht, das auf molekularer Ebene hinzugefügt wird, um andere chemische Eigenschaften zu erzielen. PET verwendet dieselben Monomere wie glykolmodifiziertes PETG, aber PETG ist stärker und haltbarer, stoßfester und besser für höhere Temperaturen geeignet.
Die Oberfläche von PETG-Material glänzt in der Regel stärker als die von PLA-Material, das eher einen seidenen Glanz aufweist. Daher wird PETG-Material auch häufiger für Objekte verwendet, die transparent oder durchscheinend bleiben sollen.
TPE (Thermoplastisches Elastomer) ist ein (einigermaßen) flexibles und biologisch abbaubares Filament auf Basis von PLA. Es hat die Stärke von PETG und die Flexibilität von TPC (thermoplastischer Copolyester). Eine Variante ist TPU (thermoplastisches Polyurethan). Diese Materialien werden auch als "Flex" bezeichnet. Sie sind etwas flexibel, aber nicht dehnbar und ziemlich steif. Sie sind nicht mit weichem Gummi oder Elastik zu vergleichen, sondern eher mit der Ferse deines Schuhs.
Indem man die innere Polsterung und die Wandstärke variiert, können verschiedene Objekte mit unterschiedlicher Flexibilität gedruckt werden. Es ist ziemlich schwierig zu drucken, deshalb sind für jedes Objekt mehrere Testmodelle in der Praxis erforderlich. Außerdem muss mit der Druckgeschwindigkeit experimentiert werden, was bedeutet, dass die Druckzeiten (und Produktionskosten) in der Regel etwas höher sind.
PVA ist ein im Allgemeinen transparentes, wasserlösliches Filament zur Herstellung von abnehmbaren Stützstrukturen. Überhängende Teile des zu druckenden Objekts können damit während des Drucks gestützt werden. Anschließend wird diese "Stütze" wieder entfernt.
PVA ist jedoch relativ teuer und bei Druckern mit nur einem Druckkopf nur begrenzt einsetzbar, da der Wechsel von Filamenten während des Drucks kostspielig und zeitaufwendig ist. Ich persönlich verwende das Material aus diesem Grund so gut wie nie. Zumal sich die notwendige "Stützstruktur" in der Regel genauso gut aus dem Originalmaterial drucken lässt. Mein Drucker ist in der Lage, dieses Material beim Auftragen etwas stärker abzukühlen, so dass es weniger stark am endgültigen Objekt haftet und sich daher später leicht entfernen lässt.